一种微烟无气味的铸铁环保再生覆膜砂工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种微烟无气味的铸铁环保再生覆膜砂工艺，通过将粉体硅胶和改性芥酸酰胺联用形成一种复合抗粘剂，显著增强了覆膜砂的抗粘性能和耐火性能；通过冷冻破壳的方式来除去覆膜砂表面的固化树脂，通过改性氮化铝和制备脱壳助剂，大大提高了覆膜砂废砂的脱壳率，同时制备了一种摩擦助剂来增强对覆膜砂再生砂的颗粒整形，进而增强再生砂制备得到的覆膜砂的流动性

【技术实现步骤摘要】
一种微烟无气味的铸铁环保再生覆膜砂工艺


[0001]本专利技术属于覆膜砂制备
，具体涉及一种微烟无气味的铸铁环保再生覆膜砂工艺
。

技术介绍

[0002]覆膜砂铸造在铸造领域已经有较长历史，覆膜砂有冷法和热法两种覆膜工艺：冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇挥发，得覆膜砂；热法把砂预热到一定温度，加树脂使其熔融，搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，冷却
、
破碎
、
筛分得覆膜砂
。
[0003]铸铁时的铁液因温度更低且碳含量更高，其粘度相较钢液也更大，目前多数铸铁覆膜砂的抗粘性较差，容易导致覆膜砂粘附在铸件上出现质量问题，进而需要对铸件进行二次加工，降低了铸件质量的同时也降低了效率，现有技术制备得到的覆膜砂在使用过程中烟大且气味重，使用过后的覆膜砂废砂再生困难，具有能耗大
、
费用高和收率低的问题，使得再生覆膜砂成本高于新砂，导致覆膜砂废砂的堆积从而对环境产生了污染
。
[0004]因此，亟需一种抗粘性好
、
环保且可以再生的铸铁覆膜砂工艺
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的在于：提供一种微烟无气味的铸铁环保覆膜砂工艺
。
[0006]本专利技术的第二目的在于：提供一种铸铁环保覆膜砂废砂再生工艺
。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案包括以下步骤：一种微烟无气味的铸铁环保覆膜砂制备工艺，具体步骤为：（1）将
120~130
份粒径在
0.15~0.3mm
的砂加入搅拌机中，随后升温至
110~140℃
搅拌预热
25~35min
；（2）预热完成后将
5~7
份酚醛树脂加入搅拌机中，搅拌
80~90s
；（3）继续往搅拌机中加入
40~50
份改性氮化铝和
15~25
份粉体硅胶，搅拌
60~80s
；（4）将
8~12
份乌洛托品和水按照
1:1.4~1.8
的质量比混合后加入搅拌机中，搅拌
40~50s
；（5）最后将
2~4
份硬脂酸钙和
5~7
份改性芥酸酰胺加入搅拌机中，搅拌
45~55s
后自然冷却至室温即得微烟无气味的铸铁环保覆膜砂
。
[0008]进一步地，步骤（3）中所述改性氮化铝的制备方法为：将粒径在
0.07~0.1mm
氮化铝浸没于
70%
体积分数的乙醇溶液中，然后使用超声波清洗
6~8min
，清洗完成后将氮化铝浸没于油醇亚油酸酯中并升温至
35~37℃
，充分搅拌
4~6min
后即得改性氮化铝；进一步地，步骤（5）所述改性芥酸酰胺制备方法为：将
3~5
份芥酸酰胺加入
6~8
份
55~65℃
的热无水乙醇中，搅拌
10min
后再继续加入
0.5~0.7
份三聚氰胺聚磷酸盐，随后继续搅拌
3~5min
后即得改性芥酸酰胺
。
[0009]一种铸铁环保覆膜砂废砂再生工艺，具体步骤为：
（1）将铸铁环保覆膜砂废砂经振动机破碎筛选后通过磁铁分选除去废砂中的碎铁后得混合物
a
；（2）将混合物
a
浸没于
46%~48%
质量分数的硫酸溶液中，充分搅拌反应
25~35min
，反应完成后使用去离子水洗涤至中性得混合物
b
；（3）将混合物
b
浸没于脱壳助剂中，搅拌浸渍
4~6min
后将混合物
b
转入
‑
25~
‑
20℃
环境中冷冻
1.5~2.5h
，随后趁冷以
900~1100r/min
的转速进行搅拌脱壳即得混合物
c
；（4）将混合物
c
和占其
1.5%~2.5%
质量的摩擦助剂转入高速涡轮式四转轮，同时通过涡轮式预热器对混合物
c
进行预热，随后启动高速涡轮式四转轮，使得混合物
c
相互冲击和摩擦，持续时间为
40~50s
，随后转入焙烧炉焙烧
20~30s
，冷却后即得覆膜砂再生砂
。
[0010]进一步地，步骤（3）中所述脱壳助剂制备方法为：将
9%
体积分数的丙二醇溶液和十二烷基醇酰胺磷酸酯按1：
0.25~0.35
的体积比混合即得
。
[0011]进一步地，步骤（4）中所述摩擦助剂的制备方法为：将活性炭和碳化硼按照1：
1.2~1.6
的质量比充分搅拌混合，随后放入马弗炉中，以
10℃/min
的速度加热至
180~220℃
，保温
50~70min
，随后继续以
10℃/min
的速度加热至
950~1050℃
，保温
2~3h
，随后自然冷却至室温得混合物
a
，随后将混合物
a、
磷硅酸铝
、
脂肪醇醚磷酸酯钾盐和水按照
1.2~1.4
：
0.5~0.7
：
0.1~0.12
：
0.6~0.8
的质量比配比，先将脂肪醇醚磷酸酯钾盐和水混合均匀，随后加入混合物
a
继续搅拌
4~5min
，最后加入磷硅酸铝，将体系升温至
30~32℃
，保温搅拌
10~12min
，随后加入制粒机中制粒即得摩擦助剂
。
[0012]本专利技术的有益效果在于：（1）粉体硅胶可以和芥酸酰胺形成一种复合抗粘剂，微米级的粉体硅胶可以均匀地与芥酸酰胺混合在一起，两者对覆膜砂的抗粘性具有协同增效的效果，粉体硅胶还具有防结块剂的效果，对硬脂酸钙也有助益作用，同时粉体硅胶还具有吸附剂的效果，可以吸附铸造过程中产生的有气味物质，芥酸酰胺除了具有抗粘剂的效果外，还具有防结块
、
防止砂料沉降和改善覆膜砂的脱模性，同时其具有高热稳定性和低摩擦系数，与粉体硅胶复合后有协同增效的作用，三聚氰胺焦磷酸盐相较其它阻燃剂具有更环保，发烟量更低的优点，在增强芥酸酰胺热稳定性的同时也增强了覆膜砂的耐火性；（2）氮化铝可以增强覆膜砂的强度和耐火性，其在高温下可以产生氧化物薄膜，进一步增强覆膜砂的耐火性，同时氮化铝的导热性很强，可以保证铸件均热性以及有效散热从而提高铸件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种微烟无气味的铸铁环保覆膜砂制备工艺，其特征在于：具体步骤为：（1）将
120~130
份粒径在
0.15~0.3mm
的砂加入搅拌机中，随后升温至
110~140℃
搅拌预热
25~35min
；（2）预热完成后将
5~7
份酚醛树脂加入搅拌机中，搅拌
80~90s
；（3）继续往搅拌机中加入
40~50
份改性氮化铝和
15~25
份粉体硅胶，搅拌
60~80s
；（4）将
8~12
份乌洛托品和水按照
1:1.4~1.8
的质量比混合后加入搅拌机中，搅拌
40~50s
；（5）最后将
2~4
份硬脂酸钙和
5~7
份改性芥酸酰胺加入搅拌机中，搅拌
45~55s
后自然冷却至室温即得微烟无气味的铸铁环保覆膜砂
。2.
如权利要求1所述的制备的微烟无气味的铸铁环保覆膜砂废砂的一种再生工艺，其特征在于：具体步骤为：（1）将微烟无气味的铸铁环保覆膜砂废砂经振动机破碎筛选后通过磁铁分选除去废砂中的碎铁后得混合物
a
；（2）将混合物
a
浸没于
46%~48%
质量分数的硫酸溶液中，充分搅拌反应
25~35min
，反应完成后使用去离子水洗涤至中性得混合物
b
；（3）将混合物
b
浸没于脱壳助剂中，搅拌浸渍
4~6min
后将混合物
b
转入
‑
25~
‑
20℃
环境中冷冻
1.5~2.5h
，随后趁冷以
900~1100r/min
的转速进行搅拌脱壳即得混合物
c
；（4）将混合物
c
和占其
1.5%~2.5%
质量的摩擦助剂转入高速涡轮式四转轮，同时通过涡轮式预热器对混合物
c
进行预热，随后启动高速涡轮式四转轮，使得混合物
c
相互冲击和摩擦，持续时间为
40~50s
，随后转入焙烧炉焙烧
20~30s
，冷却后即得覆膜砂再生砂
。3.
如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨启明，余天，林赤锋，周景宇，刘天鸿，陈浩，
申请(专利权)人：上饶市聚力新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：